JP2022175197A - 用紙搬送装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑えて、高トルクが必要な場合であっても用紙を安定して搬送することができる用紙搬送装置を提供する。【解決手段】用紙搬送装置は、用紙を搬送する反転ローラ５１と、反転ローラ５１に駆動力を与えて反転ローラ５１を回転駆動する反転モータ６００と、用紙を搬送する排紙前ローラ７３と、排紙前ローラ７３に駆動力を与えて排紙前ローラ７３を回転駆動する排紙モータ６０１と、反転モータ６００と排紙モータ６０１の動作を制御するシステムコントローラと、を備える。システムコントローラは、反転ローラ５１による用紙の搬送に高トルクが必要になる条件が満たされる場合に、排紙モータ６０１による駆動力を反転ローラ５１に伝達させることで、反転ローラ５１を反転モータ６００と排紙モータ６０１による駆動力で回転駆動する。【選択図】図４

Description

本発明は、用紙を搬送する用紙搬送装置及びこの用紙搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置は、原稿や記録媒体となる用紙を搬送するための用紙搬送装置を備える。画像形成装置は、用紙搬送装置により用紙を搬送しながら印刷処理を行う。用紙搬送装置は、搬送ローラにより用紙を搬送する。搬送ローラは、例えばステッピングモータを駆動源として駆動される。ステッピングモータは、簡単な制御構成により用紙の正確な速度制御及び位置制御が可能であるために、搬送ローラの駆動源として一般的に用いられる。

近年の画像形成装置は、多種多様な種類の用紙への画像形成が可能であることが求められている。そのために用紙搬送装置も多種多様な種類の用紙を安定して搬送する必要がある。特に厚紙を搬送する場合には、搬送モータの高トルク化（高出力化）が必要である。そのために、画像形成装置に用いられる汎用のステッピングモータでは、出力トルクが不足する場合がある。例えば厚紙を搬送経路に屈曲部に搬送する場合、ステッピングモータの出力トルクが不足することでモータの脱調現象が発生することがある。これは用紙の安定した搬送を阻害する。

厚紙の搬送のために必要な駆動力を単一の高出力モータでまかなう場合、モータを含めた用紙搬送装置の大型化やコストアップの問題が生じる。駆動力不足を補うための技術として、特許文献１は、ブラシレスモータとステッピングモータとを同一の駆動軸に連結し、ブラシレスモータによりステッピングモータ側の駆動列にトルクを発生させる技術を開示する。

特開２０１７－１８４３７８号公報

画像形成装置では、用紙の搬送で高トルクが必要になる位置が、搬送経路に屈曲部のような位置に限定される。そのために、駆動力の不足を補うために新たな駆動源を追加する構成は、コスト面で最適な解決方法とはいえない。用紙を安定して搬送するためには、用紙の搬送に高トルクが必要になる条件が満たされる場合にのみ、搬送ローラに高トルクが供給されればよい。

本発明は、上述の問題に鑑み、コストアップを抑えて、高トルクが必要な場合であっても用紙を安定して搬送することができる用紙搬送装置及びこのような用紙搬送装置を備えた画像形成装置を提供することを主たる目的とする。

本発明の用紙搬送装置は、用紙を搬送する第１搬送ローラと、前記第１搬送ローラに駆動力を与えて前記第１搬送ローラを回転駆動する第１駆動手段と、前記第１駆動手段から前記第１搬送ローラへ駆動力を伝達する第１伝達機構と、前記用紙を搬送する第２搬送ローラと、前記第２搬送ローラに駆動力を与えて前記第２搬送ローラを回転駆動する第２駆動手段と、前記第２駆動手段から前記第２搬送ローラへ駆動力を伝達する第２伝達機構と、前記第２駆動手段から前記第１搬送ローラへ駆動力を伝達することができる第３伝達機構と、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段の動作を制御する制御手段と、を備えており、前記制御手段は、前記第１搬送ローラによる前記用紙の搬送に高トルクが必要になる条件が満たされる場合に、前記第２駆動手段による駆動力を前記第３伝達機構を介して前記第１搬送ローラに伝達することで、前記第１搬送ローラを前記第１駆動手段による駆動力と前記第２駆動手段による駆動力で回転駆動することを特徴とする。

本発明によれば、搬送ローラに対して必要なときに高トルクを供給することで、コストアップを抑えて、用紙の搬送を安定して行うことができる。

画像形成装置の構成説明図。 制御システムの構成例示図。 従来の排紙ユニット及び反転両面ユニットの詳細な構成説明図。 本実施形態の排紙ユニット及び反転両面ユニットの詳細な構成説明図。 用紙の搬送制御処理を表すフローチャート。 用紙の搬送制御処理を表すフローチャート。 用紙の搬送制御処理を表すフローチャート。 （ａ）、（ｂ）は、用紙の搬送タイミングを表すタイミングチャート。 （ａ）、（ｂ）は、用紙の搬送タイミングを表すタイミングチャート。 （ａ）、（ｂ）は、用紙の搬送タイミングを表すタイミングチャート。

以下に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（画像形成装置）
図１は、本実施形態の用紙搬送装置を備える画像形成装置の構成説明図である。画像形成装置１００は、カラー画像形成装置であり、画像出力部１Ｐと、該画像出力部１Ｐの上部に配置されたリーダ部４及び操作部５と、を備える。リーダ部４は、原稿から原稿画像を読み取る画像読取装置である。操作部５は、入力インタフェースと出力インタフェースとを備えるユーザインタフェースである。入力インタフェースは、例えばタッチパネルや各種キーボタンである。出力インタフェースは、情報を表示する表示部やスピーカである。このような画像形成装置１００は、例えば複写機、複合機、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）等により実現される。

画像出力部１Ｐは、操作部５を介して取得する指示に応じて動作する。例えば画像出力部１Ｐは、リーダ部４で読み取った原稿画像を用紙Ｐに印刷することで原稿画像の複写動作を行う。また、画像出力部１Ｐは、不図示のストレージに格納された画像データに基づいて画像を用紙Ｐに印刷することでプリント動作を行う。画像出力部１Ｐは、画像形成ユニット１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着前搬送ユニット４２、定着器４０、反転両面ユニット５０、両面搬送ユニット６０、排紙ユニット７０、及びレジユニット８０を備えている。定着器４０、定着前搬送ユニット４２、両面搬送ユニット６０、及びレジユニット８０は、定着搬送ユニットとして一体に構成されており、画像形成装置１００から容易に引き出し可能となっている。

画像形成ユニット１０は、水平方向に沿って並設された４つの画像形成ステーションａ～ｄを備えている。４つの画像形成ステーションａ～ｄは同一の構成である。各画像形成ステーションａ～ｄは、感光体である感光ドラム１１ａ～１１ｄを備えている。各感光ドラム１１ａ～１１ｄは、ドラム軸で軸支され、矢印方向に回転駆動される。各感光ドラム１１ａ～１１ｄの外周面に対向して、回転方向に沿って帯電器１２ａ～１２ｄ、光学系１３ａ～１３ｄ、現像器１４ａ～１４ｄ、及びクリーナ１５ａ～１５ｄが配置されている。

帯電器１２ａ～１２ｄは、対応する感光ドラム１１ａ～１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。これにより感光ドラム１１ａ～１１ｄの表面が一様に帯電する。光学系１３ａ～１３ｄは、画像データに応じて変調したレーザービーム等の光線を、対応する感光ドラム１１ａ～１１ｄの一様に帯電した表面に照射する。これにより各感光ドラム１１ａ～１１ｄの表面に静電潜像が形成される。現像器１４ａ～１４ｄは、それぞれブラック（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）のトナーを収納する。現像器１４ａ～１４ｄは、対応する感光ドラム１１ａ～１１ｄに形成された静電潜像にトナーを供給し、顕像化してトナー像を形成する。感光ドラム１１ａ～１１ｄ上に形成された各色のトナー像は、それぞれ後述する中間転写ユニット３０の一次転写部としての一次転写ローラ３５ａ～３５ｄに所定の転写電圧が印加されることによって、後述の中間転写ベルト３１に重畳して転写される。クリーナ１５ａ～１５ｄは、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ～１１ｄ上に残留する残留トナーを掻き落として感光ドラム１１ａ～１１ｄの表面を清掃する。

給紙ユニット２０は、用紙Ｐを収納するカセット２１を備える。給紙ユニット２０は、ピックアップローラ２２、カセット２１から給紙された用紙Ｐをレジユニット８０まで搬送する複数の搬送ローラ２３、２４、及び搬送ガイド２５を備えている。レジユニット８０は、レジ前ローラ２７及びレジストローラ２６を備える。ピックアップローラ２２はカセット２１から用紙Ｐを一枚ずつ給紙する。給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ２３、２４によって搬送ガイド２５をレジ前ローラ２７へ搬送される。レジ前ローラ２７は、用紙Ｐをレジストローラ２６へ搬送する。レジストローラ２６は、用紙Ｐの斜行を補正するとともに、画像形成のタイミングに合わせて用紙Ｐを後述する中間転写ユニット３０の二次転写領域Ｔｅに向けて搬送する。

中間転写ユニット３０は、中間転写体として中間転写ベルト３１を備えている。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、テンションローラ３３、及び二次転写内ローラ３４によって回転可能に張架されている。駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３１に駆動力を伝達する。テンションローラ３３は、不図示のバネ等の弾性部材の付勢力により、中間転写ベルト３１に適度な張力を与える。中間転写ベルト３１を挟んで二次転写内ローラ３４と対向する位置に二次転写外ローラ３６が配置されている。

中間転写ベルト３１を介して各感光ドラム１１ａ～１１ｄのそれぞれと対向するように、一次転写ローラ３５ａ～３５ｄが配置されている。感光ドラム１１ａ～１１ｄと一次転写ローラ３５ａ～３５ｄとの当接部が一次転写領域Ｔａ～Ｔｄとなる。各感光ドラム１１ａ～１１ｄに形成されたトナー像は、一次転写領域Ｔａ～Ｔｄで中間転写ベルト３１の画像形成面に重畳して転写される。

二次転写内ローラ３４と二次転写外ローラ３６との当接部は、二次転写部である二次転写領域Ｔｅとなる。中間転写ベルト３１に転写された各色のトナー像は、二次転写領域Ｔｅで、レジストローラ２６により搬送されてきた用紙Ｐに転写される。中間転写ベルト３１を介してテンションローラ３３と対向する位置にクリーナ３７が配置されている。クリーナ３７は、用紙Ｐにトナー像が転写された後の中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングする。

二次転写領域Ｔｅと定着器４０の間には、定着前搬送ユニット４２が配置されている。定着前搬送ユニット４２は、搬送ベルトが用紙Ｐを吸着して回転することで、二次転写領域Ｔｅから定着器４０へ用紙Ｐを搬送する。

定着器４０は、定着前搬送ユニット４２を経由して、二次転写領域Ｔｅから用紙Ｐが搬入される。定着器４０は、定着ローラ４１ａと、加圧ローラ４１ｂと、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂのニップ部へ用紙Ｐを導く不図示の定着前ガイドと、定着器４０から用紙Ｐを排出する内排紙ローラ４３と、を備える。定着ローラ４１ａは、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備える。加圧ローラ４１ｂは、定着ローラ４１ａに加圧される。なお、加圧ローラ４１ｂにも熱源が備えられていてもよい。定着器４０は、二次転写領域Ｔｅで用紙Ｐに転写されたトナー像を、ニップ部で加熱及び加圧することで、該用紙Ｐに画像を定着させる。内排紙ローラ４３は、画像定着後の用紙Ｐを排紙ユニット７０へ搬送する。

排紙ユニット７０は、外排紙ローラ７２と、排紙前ローラ７３と、フラッパ７４と、搬送ガイド７６と、を備えている。外排紙ローラ７２は、用紙Ｐを機外へ排出する。排紙前ローラ７３は、反転両面ユニット５０から用紙Ｐを引き込み、外排紙ローラ７２へ搬送する。フラッパ７４は、用紙Ｐの搬送先を、反転部としての反転両面ユニット５０方向と外排紙ローラ７２方向とのいずれかに振り分ける。搬送ガイド７６は、フラッパ７４により反転両面ユニット５０方向へ振り分けられた用紙Ｐを反転両面ユニット５０へ案内する。

反転両面ユニット５０は、複数の反転ローラ５１、５２と、反転両面ローラ５３、５４と、反転両面ガイド５５と、反転フラッパ５６と、両面フラッパ５７と、を備えている。反転ローラ５１、５２は、正転及び逆転可能に構成されている。反転フラッパ５６は、反転排紙時に、反転両面ガイド５５により反転された用紙Ｐを排紙ユニット７０の排紙前ローラ７３及び外排紙ローラ７２方向へ導く。両面フラッパ５７は、両面印刷時に用紙Ｐを両面搬送ユニット６０方向へ導く。排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０のセンサ配置や駆動構成の詳細は後述する。

両面搬送ユニット６０は、用紙Ｐを給紙ユニット２０の搬送ガイド２５へ搬送するために、複数の両面搬送ローラ６１、６２、６３、６４、６５と、用紙Ｐをガイドする両面搬送ガイド６６と、を備えている。両面印刷時には、片面（第１面）に画像が形成された用紙Ｐが、反転両面ユニット５０及び両面搬送ユニット６０により、画像が形成される面を反転して搬送ガイド２５へ搬送され、反転した面（第２面）に画像が形成される。

以上のような構成の画像形成装置１００は、画像形成動作開始信号を操作部５や図示しない外部装置から取得することで用紙Ｐへの画像形成を開始する。外部装置とは、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して接続されるパーソナルコンピュータやサーバである。

給紙ユニット２０は、画像形成動作開始信号に応じて、ピックアップローラ２２によりカセット２１から用紙Ｐを一枚ずつ給紙する。給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ２３、２４により搬送ガイド２５をレジ前ローラ２７へ搬送される。レジ前ローラ２７は、停止状態のレジストローラ２６へ用紙Ｐを搬送する。

用紙Ｐは、停止状態のレジストローラ２６のニップ部に突き当てられることで先端側にループを形成する。ループの形成により用紙Ｐの斜行が補正される。斜行補正後、レジストローラ２６は、画像形成ユニット１０が画像形成を開始するタイミングに応じて回転を開始し、用紙Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り込む。レジストローラ２６の回転開始時期は、用紙Ｐの先端と中間転写ベルト３１が担持するトナー像の先端とが、二次転写領域Ｔｅで一致するようなタイミングに設定されている。

画像形成ユニット１０は、画像形成動作開始信号に応じて、上記のプロセスにより、各感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに、対応した色のトナー像を形成する。中間転写ベルト３１の回転方向で最も上流に位置する感光ドラム１１ｄから順に、中間転写ベルト３１にトナー像が重畳して転写される。これにより中間転写ベルト３１上にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト３１に担持されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト３１の回転により二次転写領域Ｔｅへ搬送される。

例えば感光ドラム１１ｄに形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５ｄに高電圧が印加されることで、一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１へ転写（一次転写）される。感光ドラム１１ｄから転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の回転により一次転写領域Ｔｃへ搬送される。感光ドラム１１ｃには、トナー像が一次転写領域Ｔｄから一次転写領域Ｔｃへ搬送される時間だけ遅延してトナー像が形成される。そのために感光ドラム１１ｃに形成されたトナー像は、搬送されてきた中間転写ベルト３１上のトナー像に重畳して転写される。以下、同様のプロセスで、順次、感光ドラム１１ａ、１１ｂから中間転写ベルト３１へトナー像が転写される。

二次転写領域Ｔｅでは、用紙Ｐが中間転写ベルト３１に接触するタイミングで二次転写外ローラ３６に高電圧が印加される。これにより中間転写ベルト３１に担持されるフルカラーのトナー像は、用紙Ｐへ転写（二次転写）される。トナー像が転写された用紙Ｐは、二次転写外ローラ３６により定着前搬送ユニット４２へ搬送される。定着前搬送ユニット４２は、トナー像が転写された用紙Ｐを定着器４０の定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１とのニップ部まで正確に搬送する。

定着器４０は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとにより加熱及び加圧することによって、トナー像を用紙Ｐの表面に定着させる。なお、定着性の観点から、定着器４０は、坪量３５０［ｇ／ｍ＾２］等の厚紙を普通紙の約半分の搬送速度で搬送する。トナー像が定着された用紙は、内排紙ローラ４３により定着器４０から排紙ユニット７０へ搬送される。

反転排紙時や両面印刷時の表面印刷後に裏面に画像を形成する場合、用紙Ｐは、フラッパ７４により搬送ガイド７６を介して反転両面ユニット５０へ搬送される。ストレート排紙時や両面印刷時の裏面印刷後には、用紙Ｐは、フラッパ７４により外排紙ローラ７２へ搬送され、外排紙ローラ７２により画像出力部１Ｐから機外へ排出される。なお、「反転排紙」とは、片面印刷時に画像が形成された面を下向きにして機外へ排出する処理である。「ストレート排紙」とは、片面印刷時に画像が形成された面を上向きにして機外へ排出する処理である。

反転両面ユニット５０へ案内された用紙Ｐは、反転ローラ５１、５２及び反転両面ローラ５３、５４により、反転両面ガイド５５へ搬送される。用紙Ｐは、反転排紙時には後端が反転ローラ５１を通過した位置で停止し、両面印刷時には後端が反転ローラ５２を通過した位置で停止する。用紙Ｐの停止後に反転ローラ５１、５２及び反転両面ローラ５３、５４は逆回転する。

反転排紙の場合、用紙Ｐは、反転フラッパ５６により排紙ユニット７０の排紙前ローラ７３及び外排紙ローラ７２方向へ搬送される。反転フラッパ５６により案内された用紙Ｐは、排紙前ローラ７３に引き込まれ、外排紙ローラ７２により画像出力部１Ｐから機外へ排出される。
両面印刷の場合、用紙Ｐは、両面フラッパ５７により両面搬送ユニット６０方向へ搬送される。両面フラッパ５７により両面搬送ユニット６０に案内された用紙Ｐは、両面搬送ローラ６１～６５により両面搬送ガイド６６を搬送されて、給紙ユニット２０の搬送ガイド２５に合流する。その後、用紙Ｐは、表面（第１面）の印刷時と同様のプロセスを経て裏面（第２面）に画像が形成される。両面に画像が形成された用紙Ｐは、ストレート排紙され、外排紙ローラ７２により画像出力部１Ｐから機外へ排出される。

用紙Ｐは、例えば定着器４０から反転両面ユニット５０方向に搬送される際に、屈曲した搬送ガイド７６（屈曲部）を通過する必要がある。用紙Ｐが厚紙の場合には、屈曲部の搬送時に高トルクの駆動力が必要になる。本実施形態の画像形成装置１００（用紙搬送装置）は、厚紙のように搬送時に高トルクが必要になる用紙Ｐの搬送に適用することが有効である。

（制御システム）
図２は、画像形成装置１００の制御システムの構成例示図である。システムコントローラ２００は、画像形成装置１００全体の動作を統括的に制御する。システムコントローラ２００は、画像形成装置１００内の各負荷の駆動制御、センサ類を用いた情報収集解析、画像処理部２１６による画像出力部１Ｐの動作制御、及び操作部５とのデータ交換等の役割を担っている。なお、図２では省略されているが、システムコントローラ２００は、通信インタフェースを介して外部装置と通信可能に構成されていてもよい。

システムコントローラ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）２０３を備える。システムコントローラ２００には、画像処理部２１６、操作部５、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２１０、高圧制御部２１１、モータ制御部２１２、ファン制御部２１３、センサ類２１４、ＡＣドライバ２１５、及びリーダ部４が接続される。システムコントローラ２００は、接続された画像形成にかかわる各ユニットとの間でデータの送受信が可能である。

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に格納された各種プログラムを実行することで、画像形成処理に関連する各種シーケンスを実行する。ＲＡＭ２０３は、揮発性のメモリデバイスであり、ＣＰＵ２０１が各種プログラムを実行する際のワークエリアを提供する。また、ＲＡＭ２０３は、各種データを一時的に記憶する一時記憶領域を提供する。ＲＡＭ２０３には、例えば、高圧制御部２１１に対する設定値、モータ制御部２１２に対する指令値、センサ類２１４から取得する検知結果、操作部５から取得する情報等が格納される。

システムコントローラ２００は、画像処理部２１６に対して、画像形成処理に必要な画像形成装置１００内の各デバイスの設定値を送信する。画像処理部２１６は、設定値に応じて画像形成装置１００内の各デバイスの動作を制御する。また、システムコントローラ２００は、リーダ部４からリーダ部４が読み取った原稿画像を表す画像データを取得する。システムコントローラ２００は、取得した画像データを画像処理部２１６へ送信する。画像処理部２１６は、当該画像データに対して所定の処理を行い、画像出力部１Ｐによる画像形成に用いる。

システムコントローラ２００は、ユーザが各種の設定を行うための操作画面を、操作部５の表示部に表示する。システムコントローラ２００は、操作画面に応じたユーザからの指示を操作部５の入力インタフェースを介して受け付ける。例えばシステムコントローラ２００は、操作部５を介して画像形成に用いる用紙Ｐのサイズ、坪量、印刷枚数、複写倍率や印刷濃度の設定値、片面印刷／両面印刷等の印刷条件の指示を受け付ける。
また、システムコントローラ２００は、画像形成装置１００の状態をユーザに通知するためのデータを操作部５に送信する。操作部５は、システムコントローラ２００から受信した該データに基づいて、画像形成装置１００の状態を示す情報（例えば、画像形成枚数、画像形成中か否かを示す情報、ジャムの発生及び発生個所を示す情報）を表示部に表示する。

システムコントローラ２００は、各デバイスからの信号（サーミスタ２２０やセンサ類２１４の検知結果等）を受信し、受信した信号に基づいて各デバイスを制御する。例えばシステムコントローラ２００は、高圧制御部２１１に所定の設定値を入力する。高圧制御部２１１は、システムコントローラ２００により設定される設定値に基づいて、高圧ユニット２２１に対して必要な電圧を供給する。高圧ユニット２２１は、例えば帯電器１２ａ～１２ｄ、現像器１４ａ～１４ｄ、及び一次転写ローラ３５ａ～３５ｄ等の動作に高電圧を用いる部品である。システムコントローラ２００により設定される設定値は、各デバイスからの信号に基づいて生成される。

Ａ／Ｄ変換部２１０は、定着ヒータ２２５の温度を検知するためのサーミスタ２２０から検知信号を受信し、当該検知信号をデジタル信号に変換してシステムコントローラ２００へ送信する。定着ヒータ２２５は、定着器４０（定着ローラ４１ａ）に設けられ、定着処理の際に用紙Ｐを加熱する熱源である。システムコントローラ２００は、Ａ／Ｄ変換部２１０から受信したデジタル信号に基づいて定着ヒータ２２５の温度を検知する。システムコントローラ２００は、検知した定着ヒータ２２５の温度に基づいてＡＣドライバ２１５を制御することで、定着ヒータ２２５の温度を定着処理のための所定の温度にフィードバック制御する。

システムコントローラ２００は、モータ制御部２１２を介して、モータ２２２を駆動制御する。モータ制御部２１２は、システムコントローラ２００から取得する指令値に基づいて、モータ２２２の駆動制御を行う。なお、図２ではモータを一つだけ記載するが、実際は複数のモータがモータ制御部２１２により駆動制御される。後述する反転モータ及び排紙モータもモータ２２２に含まれる。

システムコントローラ２００は、ファン制御部２１３を介して、ファン２２３を駆動制御する。ファン制御部２１３は、システムコントローラ２００から取得する指令値に基づいて、複数のファン２２３を駆動制御する。ファンの駆動制御により、機内のエアフロー制御が行われる。

（排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０の構成）
図３は、従来の排紙ユニット及び反転両面ユニットの詳細な構成説明図である。図３は、排紙ユニット７０ａ及び反転両面ユニット５０ａのセンサ配置や駆動構成を例示する。定着器４０は、用紙Ｐの搬送方向で内排紙ローラ４３の下流側に、用紙Ｐを検知する内排紙センサ４４を備える。

反転ローラ５１ａの排紙ユニット７０ａ側には反転センサ５８ａが配置される。反転ローラ５２ａの反転ローラ５１ａ側には反転両面センサ５９ａが配置される。システムコントローラ２００は、反転センサ５８ａと反転両面センサ５９ａのそれぞれの用紙Ｐの検知結果に基づいて、反転両面ユニット５０ａ内の用紙Ｐの搬送制御や停止位置の確認を行う。用紙Ｐの搬送方向で外排紙ローラ７２ａの上流側には排紙センサ７５ａが配置される。システムコントローラ２００は、排紙センサ７５ａによる用紙Ｐの検知結果に基づいて、用紙Ｐの排出状態を検知する。

反転両面ユニット５０ａの反転ローラ５１ａ、５２ａは、反転モータ６００ａを駆動源として回転駆動される。反転モータ６００ａの駆動力は、ギア６０２ａ、６０３ａを介して反転ローラ５１ａに伝達される。反転ローラ５１ａと反転ローラ５２ａとは、ベルト６０７ａにより駆動連結されている。反転モータ６００ａの駆動力は、ギア６０２ａ、６０３ａ及びベルト６０７ａを介して反転ローラ５２ａに伝達される。

反転モータ６００ａは二方向に回転可能である。反転モータ６００ａがＣＷ（Clockwise：時計回り（正転））方向に回転する場合、反転ローラ５１ａ、５２ａは、定着器４０から搬送される用紙Ｐを反転両面ユニット５０ａに引き込む方向に動作する。反転モータ６００ａがＣＣＷ（Counterclockwise：反時計回り（逆転））方向に回転する場合、反転ローラ５１ａ、５２ａは逆回転し、用紙Ｐを排紙ユニット７０ａ方向或いは両面搬送ユニット６０方向へ送り出すように動作する。

排紙ユニット７０ａの外排紙ローラ７２ａと排紙前ローラ７３ａは、排紙モータ６０１ａを駆動源として回転駆動される。排紙モータ６０１ａの駆動力は、ギア６０４ａ、６０５ａを介して排紙前ローラ７３ａに伝達される。排紙前ローラ７３ａと外排紙ローラ７２ａとは、ベルト６０６ａにより駆動連結されている。排紙モータ６０１ａの駆動力は、ギア６０４ａ、６０５ａ及びベルト６０６ａを介して外排紙ローラ７２ａに伝達される。排紙モータ６０１ａは、ＣＷ方向の一方向にのみ回転する。排紙モータ６０１ａの回転により、外排紙ローラ７２ａ及び排紙前ローラ７３ａは、用紙Ｐを機外に排出する方向に動作する。

図４は、本実施形態の排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０の詳細な構成説明図である。図４は、排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０のセンサ配置や駆動構成を例示する。定着器４０は、用紙Ｐの搬送方向で内排紙ローラ４３の下流側に、用紙Ｐを検知する内排紙センサ４４を備える。本実施形態では、用紙搬送装置の構成及び動作を、排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０と、システムコントローラ２００、モータ制御部２１２、反転モータ６００、及び排紙モータ６０１の構成により説明する。反転モータ６００及び排紙モータ６０１は、例えばステッピングモータである。反転モータ６００及び排紙モータ６０１にステッピングモータを用いることで、排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０における用紙Ｐの正確な搬送速度の制御や位置制御が可能となる。

反転ローラ５１の排紙ユニット７０側には反転センサ５８が配置される。反転ローラ５２の反転ローラ５１側には反転両面センサ５９が配置される。システムコントローラ２００は、反転センサ５８と反転両面センサ５９のそれぞれの用紙Ｐの検知結果に基づいて、反転両面ユニット５０内の用紙Ｐの搬送制御や停止位置の確認を行う。用紙Ｐの搬送方向で外排紙ローラ７２の上流側には排紙センサ７５が配置される。システムコントローラ２００は、排紙センサ７５による用紙Ｐの検知結果に基づいて、用紙Ｐの排出状態を検知する。

反転両面ユニット５０の反転ローラ５１、５２は、反転モータ６００を駆動源として回転駆動される。反転モータ６００の駆動力は、駆動力の伝達機構であるギア６０２及び二段ギア６１０を介して反転ローラ５１に伝達される。ギア６０２は反転モータ６００に接続され、二段ギア６１０は反転ローラ５１に接続される。反転ローラ５１と反転ローラ５２とは、ベルト６０７により駆動連結されている。反転モータ６００の駆動力は、ギア６０２、二段ギア６１０、及びベルト６０７を介して反転ローラ５２に伝達される。

反転モータ６００は二方向に回転可能である。反転モータ６００がＣＷ方向に回転する場合、反転ローラ５１、５２は、定着器４０から搬送される用紙Ｐを反転両面ユニット５０に引き込む方向に動作する。反転モータ６００がＣＣＷ方向に回転する場合、反転ローラ５１、５２は逆回転し、用紙Ｐを排紙ユニット７０方向或いは両面搬送ユニット６０方向へ送り出すように動作する。

排紙ユニット７０の外排紙ローラ７２と排紙前ローラ７３は、排紙モータ６０１を駆動源として回転駆動される。排紙モータ６０１の駆動力は、駆動力の伝達機構であるギア６０４、６０５を介して排紙前ローラ７３に伝達される。ギア６０４は排紙モータ６０１に接続され、ギア６０５は排紙前ローラ７３に接続される。排紙前ローラ７３と外排紙ローラ７２とは、ベルト６０６により駆動連結されている。排紙モータ６０１の駆動力は、ギア６０４、６０５及びベルト６０６を介して外排紙ローラ７２に伝達される。排紙モータ６０１は二方向に回転可能である。ギア６０５はワンウェイクラッチギアである。そのために外排紙ローラ７２及び排紙前ローラ７３は、排紙モータ６０１がＣＷ方向に回転する場合には用紙Ｐを機外に排出する方向に回転し、排紙モータ６０１がＣＣＷ方向に回転する場合には駆動力が伝達されないために回転しない。

なお、ギア６０４は、アイドラギア６０９に連結される。アイドラギア６０９は、アイドラギア軸６１２に一体に連結されている。アイドラギア軸６１２は、ワンウェイクラッチギア６１１を軸支する。ワンウェイクラッチギア６１１は、二段ギア６１０に連結される。アイドラギア６０９、アイドラギア軸６１２、及びワンウェイクラッチギア６１１により、排紙モータ６０１から反転ローラ５１への駆動力の伝達機構が構成される。排紙モータ６０１がＣＣＷ方向に回転する場合、ワンウェイクラッチギア６１１が二段ギア６１０と噛み合うことで、排紙モータ６０１の駆動力が反転ローラ５１、５２に伝達される。このとき伝達される駆動力は、反転ローラ５１、５２が用紙Ｐを引き込む方向に働くことになる。そのために、このように伝達される駆動力は、用紙Ｐが屈曲部である搬送ガイド７６を通過する際に、反転ローラ５１、５２の駆動力をアシストすることができる。なお、ワンウェイクラッチギア６１１を設けることで、反転モータ６００の駆動力と、排紙モータ６０１の駆動力とが互いに干渉することが無い構成となっている。また、排紙モータ６０１の駆動力は、排紙前ローラ７３及び外排紙ローラ７２が用紙Ｐを搬送していないタイミングでのみ、反転ローラ５１、５２の駆動力をアシストする。

（排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０による用紙Ｐの搬送制御）
図５～図７は、排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０による用紙Ｐの搬送制御処理を表すフローチャートである。この処理は、システムコントローラ２００内のＣＰＵ２０１により実行される。

図５の処理は、排紙モータ６０１から反転両面ユニット５０の反転ローラ５１、５２への駆動力のアシストを行うか否かの判断を行う処理を含む。図５の処理では、ジョブに応じた画像形成が行われる。

ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００に電源が投入されることでウォームアップ動作を行い、スタンバイ状態でジョブを受け付けたか否かを判断する（Ｓ５０１）。ＣＰＵ２０１は、例えば操作部５や外部装置から画像形成動作開始信号を取得したか否かにより、ジョブを受け付けたか否かの判断を行う。ジョブを受け付けていない場合（Ｓ５０１：N）、ＣＰＵ２０１は、スタンバイ状態となる。

ジョブを受け付けた場合（Ｓ５０１：Y）、ＣＰＵ２０１は、ジョブが片面印刷を指示しているか否かを判断する（Ｓ５０２）。片面印刷が指示されている場合（Ｓ５０２：Y）、ＣＰＵ２０１は、ジョブがストレート排紙を指示しているか否かを判断する（Ｓ５０３）。Ｓ５０２の処理及びＳ５０３の処理により、反転両面ユニット５０に用紙Ｐが搬送されるか否かが判断される。これにより反転ローラ５１、５２への駆動力のアシストの要否が決定される。

ジョブがストレート排紙を指示している場合（Ｓ５０３：Y）、ＣＰＵ２０１は、駆動力のアシストを行わない駆動アシスト無しモードを選択する（Ｓ５０５）。ジョブが両面印刷を指示している場合（Ｓ５０２：N）、或いはジョブがストレート排紙を指示せず反転排紙を指示している場合（Ｓ５０３：N）、ＣＰＵ２０１は、画像形成に用いる用紙Ｐの坪量が所定量以上であるか否かを判断する。ＣＰＵ２０１は、例えば用紙Ｐの坪量が３５０［ｇ／ｍ＾２］以上であるか否かを判断する。これにより用紙Ｐが厚紙以上の坪量であるか否かが判断される。用紙Ｐは、坪量が大きくなるほど搬送持の駆動力が大きくなる。そのために坪量が所定量以上の場合には、駆動力のアシストが必要になる。

用紙Ｐの坪量が３５０［ｇ／ｍ＾２］以上である場合（Ｓ５０４：Y）、ＣＰＵ２０１は、駆動力のアシストを行う駆動アシスト有りモードを選択する（Ｓ５０６）。用紙Ｐの坪量が３５０［ｇ／ｍ＾２］未満である場合（Ｓ５０４：N）、ＣＰＵ２０１は、駆動アシスト無しモードを選択する（Ｓ５０５）。

駆動アシストの有無を選択したＣＰＵ２０１は、用紙Ｐの給送を開始する（Ｓ５０７）。その後、ＣＰＵ２０１はジョブに応じた画像を用紙Ｐに形成する（Ｓ５０８）。ＣＰＵ２０１は、画像を形成した用紙Ｐを機外に排出して、ジョブで指示された画像形成が終了したか否かを判断する（Ｓ５０９）。終了していない場合（Ｓ５０９：N）、ＣＰＵ２０１は、次の用紙の給送を開始して該用紙への画像形成を行う（Ｓ５０７、Ｓ５０８）。終了した場合（Ｓ５０９：Y）、ＣＰＵ２０１は、用紙Ｐの給送を停止してジョブを終了する。画像形成から排出までの処理の間、ＣＰＵ２０１は、駆動アシストの有無に応じて用紙Ｐの搬送制御処理を行う。

図６は、駆動アシスト有りモードの場合の排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０の搬送制御処理を示す。上記の通り、駆動アシスト有りモードは、坪量が３５０［ｇ／ｍ＾２］以上の用紙Ｐ（厚紙）を搬送する場合で、且つ屈曲部である搬送ガイド７６を介して反転両面ユニット５０に用紙Ｐを引き込む必要のあるジョブを実行する場合に選択される。反転両面ユニット５０に用紙Ｐを引き込む必要のあるジョブは、両面印刷を指示するジョブ或いは反転排紙を指示するジョブである。

ＣＰＵ２０１は、ジョブが両面印刷を指示しているか否かを判断する（Ｓ６０１）。両面印刷が指示されている場合（Ｓ６０１：Y）、ＣＰＵ２０１は、定着処理が終了した用紙Ｐを内排紙センサ４４が検知するまで待機する（Ｓ６０２：N）。内排紙センサ４４が用紙Ｐを検知すると（Ｓ６０２：Y）、ＣＰＵ２０１は、用紙Ｐを、反転両面ユニット５０方向と排紙ユニット７０方向のいずれへ搬送するかを判断する（Ｓ６０３）。ＣＰＵ２０１は、表面（第１面）の画像形成が終わった用紙Ｐを反転両面ユニット５０方向へ、裏面（第２面）の画像形成が終わった用紙Ｐを排紙ユニット７０方向へ搬送するように、搬送方向を判断する。

反転両面ユニット５０を搬送方向に選択した場合（Ｓ６０３：Y）、ＣＰＵ２０１は、反転センサ５８が用紙Ｐを検知する前に反転モータ６００をＣＷ方向、排紙モータ６０１をＣＣＷ方向に同時に駆動開始する（Ｓ６０４）。反転モータ６００と排紙モータ６０１の二つのモータにより反転ローラ５１を駆動することで、高トルクが必要な厚紙であっても屈曲部（搬送ガイド７６）の搬送が安定して行われる。その後、ＣＰＵ２０１は、反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知するまで待機する（Ｓ６０５：N）。反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知した場合（Ｓ６０５：Y）、ＣＰＵ２０１は、反転モータ６００と排紙モータ６０１の駆動を同時に停止する（Ｓ６０６）。

次いでＣＰＵ２０１は、両面搬送ユニット６０方向へ用紙Ｐを搬送するために、反転モータ６００を、回転方向をＣＣＷ方向に切り替えて駆動開始する（Ｓ６０７）。駆動開始後、ＣＰＵ２０１は、反転両面センサ５９により用紙Ｐが反転両面ユニット５０を抜けたことを検知すると（Ｓ６０８：Y）、反転モータ６００の駆動を停止する（Ｓ６０９）。以上により用紙Ｐが両面搬送ユニット６０へ搬送される。引き続き用紙の搬送を行う場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ６０２以降の処理を実行することになる。

排紙ユニット７０方向を搬送方向に選択した場合（Ｓ６０３：N）、ＣＰＵ２０１は、排紙モータ６０１による先行の用紙への駆動アシストが終了するまで待機する（Ｓ６１０：N）。駆動アシストが終了した場合（Ｓ６１０：Y）、ＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５が用紙Ｐを検知する前に排紙モータ６０１をＣＷ方向に駆動開始する（Ｓ６１１）。その後、ＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５により用紙Ｐが機外へ排出されたことを検知すると（Ｓ６１２：Y）、外排紙ローラ７２から用紙Ｐが抜けたタイミングで排紙モータ６０１の駆動を停止する（Ｓ６１３）。引き続き用紙の搬送を行う場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ６０２以降の処理を実行することになる。

ジョブが片面印刷を指示する場合（Ｓ６０１：N）、ＣＰＵ２０１は、定着処理が終了した用紙Ｐを内排紙センサ４４が検知するまで待機する（Ｓ６５２：N）。内排紙センサ４４が用紙Ｐを検知すると（Ｓ６５２：Y）、ＣＰＵ２０１は、用紙Ｐを反転両面ユニット５０方向へ搬送する（Ｓ６５３）。次にＣＰＵ２０１は、反転センサ５８が用紙Ｐを検知する前に反転モータ６００をＣＷ方向、排紙モータ６０１をＣＣＷ方向に同時に駆動開始する（Ｓ６５４）。反転モータ６００と排紙モータ６０１の二つのモータにより反転ローラ５１を駆動することで、高トルクが必要な厚紙であっても屈曲部（搬送ガイド７６）の搬送が安定して行われる。その後、ＣＰＵ２０１は、反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知するまで待機する（Ｓ６５５：N）。反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知した場合（Ｓ６５５：Y）、ＣＰＵ２０１は、反転モータ６００と排紙モータ６０１の駆動を同時に停止する（Ｓ６５６）。

次いでＣＰＵ２０１は、排紙ユニット７０方向へ用紙Ｐを搬送するために、反転モータ６００の回転方向をＣＣＷ、排紙モータ６０１の回転方向をＣＷに切り替えて駆動開始する（Ｓ６５７）。駆動開始後、ＣＰＵ２０１は、反転センサ５８により用紙Ｐが反転両面ユニット５０を抜けたことを検知すると（Ｓ６５８：Y）、反転モータ６００の駆動を停止する（Ｓ６５９）。その後、ＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５により用紙Ｐが機外へ排出されたことを検知すると（Ｓ６６０：Y）、外排紙ローラ７２から用紙Ｐが抜けたタイミングで排紙モータ６０１の駆動を停止する（Ｓ６６１）。引き続き用紙の搬送を行う場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ６５２以降の処理を実行することになる。

図７は、駆動アシスト無しモードの場合の排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０の搬送制御処理を示す。上記の通り、駆動アシスト無しモードは、ストレート排紙の場合或いは坪量が３５０［ｇ／ｍ＾２］未満の用紙Ｐを搬送する場合である。

ＣＰＵ２０１は、ジョブが両面印刷を指示しているか否かを判断する（Ｓ７０１）。両面印刷が指示されている場合（Ｓ７０１：Y）、ＣＰＵ２０１は、定着処理が終了した用紙Ｐを内排紙センサ４４が検知するまで待機する（Ｓ７０２：N）。内排紙センサ４４が用紙Ｐを検知すると（Ｓ７０２：Y）、ＣＰＵ２０１は、用紙Ｐを、反転両面ユニット５０方向と排紙ユニット７０方向のいずれへ搬送するかを判断する（Ｓ７０３）。ＣＰＵ２０１は、表面（第１面）の画像形成が終わった用紙Ｐを反転両面ユニット５０方向へ、裏面（第２面）の画像形成が終わった用紙Ｐを排紙ユニット７０方向へ搬送するように、搬送方向を判断する。

反転両面ユニット５０を搬送方向に選択した場合（Ｓ７０３：Y）、ＣＰＵ２０１は、反転センサ５８が用紙Ｐを検知する前に反転モータ６００をＣＷ方向に駆動開始する（Ｓ７０４）。その後、ＣＰＵ２０１は、反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知するまで待機する（Ｓ７０５：N）。反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知した場合（Ｓ７０５：Y）、ＣＰＵ２０１は、反転モータ６００の駆動を停止する（Ｓ７０６）。

次いでＣＰＵ２０１は、両面搬送ユニット６０方向へ用紙Ｐを搬送するために、反転モータ６００を、回転方向をＣＣＷ方向に切り替えて駆動開始する（Ｓ７０７）。駆動開始後、ＣＰＵ２０１は、反転両面センサ５９により用紙Ｐが反転両面ユニット５０を抜けたことを検知すると（Ｓ７０８：Y）、反転モータ６００の駆動を停止する（Ｓ７０９）。以上により用紙Ｐが両面搬送ユニット６０へ搬送される。引き続き用紙の搬送を行う場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７０２以降の処理を実行することになる。

排紙ユニット７０方向を搬送方向に選択した場合（Ｓ７０３：N）、ＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５が用紙Ｐを検知する前に排紙モータ６０１をＣＷ方向に駆動開始する（Ｓ７１１）。その後、ＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５により用紙Ｐが機外へ排出されたことを検知すると（Ｓ７１２：Y）、外排紙ローラ７２から用紙Ｐが抜けたタイミングで排紙モータ６０１の駆動を停止する（Ｓ７１３）。引き続き用紙の搬送を行う場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７０２以降の処理を実行することになる。

ジョブが片面印刷を指示する場合（Ｓ７０１：N）、ＣＰＵ２０１は、ジョブが反転排紙を指示しているか否かを判断する（Ｓ７５１）。反転排紙が指示されている場合（Ｓ７５１：Y）、ＣＰＵ２０１は、定着処理が終了した用紙Ｐを内排紙センサ４４が検知するまで待機する（Ｓ７５２：N）。内排紙センサ４４が用紙Ｐを検知すると（Ｓ７５２：Y）、ＣＰＵ２０１は、用紙Ｐを反転両面ユニット５０方向へ搬送する（Ｓ７５３）。次にＣＰＵ２０１は、反転センサ５８が用紙Ｐを検知する前に反転モータ６００をＣＷ方向に駆動開始する（Ｓ７５４）。その後、ＣＰＵ２０１は、反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知するまで待機する（Ｓ７５５：N）。反転両面センサ５９が用紙Ｐを検知した場合（Ｓ７５５：Y）、ＣＰＵ２０１は、反転モータ６００の駆動を停止する（Ｓ７５６）。

次いでＣＰＵ２０１は、排紙ユニット７０方向へ用紙Ｐを搬送するために、反転モータ６００の回転方向をＣＣＷ、排紙モータ６０１の回転方向をＣＷに切り替えて駆動開始する（Ｓ７５７）。駆動開始後、ＣＰＵ２０１は、反転センサ５８により用紙Ｐが反転両面ユニット５０を抜けたことを検知すると（Ｓ７５８：Y）、反転モータ６００の駆動を停止する（Ｓ７５９）。その後、ＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５により用紙Ｐが機外へ排出されたことを検知すると（Ｓ７６０：Y）、外排紙ローラ７２から用紙Ｐが抜けたタイミングで排紙モータ６０１の駆動を停止する（Ｓ７６１）。引き続き用紙の搬送を行う場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７５２以降の処理を実行することになる。

ジョブがストレート排紙を指示している場合（Ｓ７５１：N）、ＣＰＵ２０１は、定着処理が終了した用紙Ｐを内排紙センサ４４が検知するまで待機する（Ｓ７６２：N）。内排紙センサ４４が用紙Ｐを検知すると（Ｓ７６２：Y）、ＣＰＵ２０１は、用紙Ｐを排紙ユニット７０方向へ搬送する（Ｓ７６３）。次にＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５が用紙Ｐを検知する前に排紙モータ６０１をＣＷ方向に駆動開始する（Ｓ７６４）。その後、ＣＰＵ２０１は、排紙センサ７５により用紙Ｐが機外へ排出されたことを検知すると（Ｓ７６５：Y）、外排紙ローラ７２から用紙Ｐが抜けたタイミングで排紙モータ６０１の駆動を停止する（Ｓ７６６）。引き続き用紙の搬送を行う場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７６２以降の処理を実行することになる。

（排紙ユニット７０及び反転両面ユニット５０による用紙Ｐの搬送タイミング）
図８は、片面印刷でストレート排紙を行う場合の用紙Ｐの搬送タイミングを表すタイミングチャートである。

図８（ａ）は、普通紙が搬送される場合の各センサの検知結果と各モータを駆動制御するための駆動制御信号を示す。ストレート排紙の場合、内排紙センサ４４の検知位置を通過した用紙Ｐが排紙ユニット７０方向に搬送されるため、反転モータ６００は動作しない。内排紙センサ４４が一枚目の用紙Ｐの先端を検知したタイミングで排紙モータ６０１が駆動開始する。このときの排紙モータ６０１の回転方向はＣＷ方向であり、外排紙ローラ７２に駆動力が伝わるように動作する。排紙モータ６０１はジョブ終了まで駆動される。

図８（ｂ）は、厚紙が搬送される場合の各センサの検知結果と各モータの駆動制御信号を示す。図８（ａ）と同様に、ストレート排紙の場合、内排紙センサ４４の検知位置を通過した用紙Ｐが排紙ユニット７０方向に搬送されるため、反転モータ６００は動作しない。内排紙センサ４４が一枚目の用紙Ｐの先端を検知したタイミングで排紙モータ６０１が駆動開始する。このときの排紙モータ６０１の回転方向はＣＷ方向であり、外排紙ローラ７２に駆動力が伝わるように動作する。排紙モータ６０１はジョブ終了まで駆動される。

なお、厚紙の搬送速度は普通紙よりも遅く設定されており、排紙モータ６０１の回転速度も普通紙の場合よりも遅く設定される。例えば、厚紙の搬送速度は普通紙の搬送速度の１／２であり、排紙モータ６０１の回転速度も１／２となる。ストレート排紙の場合、反転ローラ５１は駆動しないため、駆動アシスト無しモードによる動作になる。

図９は、片面印刷で反転排紙を行う場合の用紙Ｐの搬送タイミングを表すタイミングチャートである。

図９（ａ）は、普通紙が搬送される場合の各センサの検知結果と各モータの駆動制御信号を示す。反転排紙の場合、内排紙センサ４４の検知位置を通過した用紙Ｐは、反転両面ユニット５０方向に搬送される。内排紙センサ４４が一枚目の用紙Ｐの先端を検知した後、反転センサ５８が用紙Ｐの先端を検知する前に、反転モータ６００がＣＷ方向に駆動開始する。反転モータ６００は、反転センサ５８が用紙Ｐの後端を検知したタイミングで停止する。その後、用紙Ｐを排紙ユニット７０方向に搬送するために、反転モータ６００の回転方向をＣＣＷ方向に切り替え、反転モータ６００と排紙モータ６０１を駆動する。このときの排紙モータ６０１は、回転方向がＣＷ方向であり、排紙前ローラ７３及び外排紙ローラ７２に駆動力が伝わるように動作する。二枚目以降も同様のタイミングで動作する。

以上のように普通紙を反転排紙する場合、駆動アシスト無しモードによる動作となる。なお、本実施形態では排紙モータ６０１を間欠駆動としたが、排紙モータ６０１は、停止することなく連続的にＣＷ方向に回転駆動してもよい。

図９（ｂ）は、厚紙が搬送される場合の各センサの検知結果と各モータの駆動制御信号を示す。反転排紙の場合、内排紙センサ４４の検知位置を通過した用紙Ｐは、反転両面ユニット５０方向に搬送される。内排紙センサ４４が一枚目の用紙Ｐの先端を検知した後、反転センサ５８が用紙Ｐの先端を検知する前に、反転モータ６００と排紙モータ６０１が同時に駆動開始する。このとき、反転モータ６００がＣＷ方向、排紙モータ６０１がＣＣＷ方向に回転し、二つのモータの駆動力により反転ローラ５１が回転駆動される。反転モータ６００及び排紙モータ６０１は、反転センサ５８が用紙Ｐの後端を検知したタイミングで停止する。

その後、用紙Ｐを排紙ユニット７０方向に搬送するために、反転モータ６００の回転方向をＣＣＷ方向に、排紙モータ６０１の回転方向をＣＷ方向にそれぞれ切り替えて、反転モータ６００と排紙モータ６０１を駆動する。反転センサ５８が排紙ユニット７０方向へ搬送された用紙Ｐの後端を検知すると、反転モータ６００が停止する。排紙モータ６０１は、排紙センサ７５が機外に排出される用紙Ｐの後端を検知した後、用紙Ｐが外排紙ローラ７２の検知位置を通過したタイミングで停止する。二枚目以降も同様のタイミングで動作する。以上のように厚紙を反転排紙する場合、排紙モータ６０１により反転ローラ５１をアシスト駆動するため、駆動アシスト有りモードで用紙Ｐが搬送される。

図１０は、両面印刷時の用紙Ｐの搬送タイミングを表すタイミングチャートである。

図１０（ａ）は、普通紙が搬送される場合の各センサの検知結果と各モータの駆動制御信号を示す。両面印刷の場合、表面（第１面）への画像形成が終了して内排紙センサ４４の検知位置を通過した用紙Ｐは、反転両面ユニット５０方向へ搬送される。内排紙センサ４４が一枚目の用紙Ｐの先端を検知した後、反転センサ５８が用紙Ｐの先端を検知する前に、反転モータ６００がＣＷ方向に駆動開始する。反転モータ６００は、反転両面センサ５９が用紙Ｐの後端を検知すると停止する。

その後、用紙Ｐを両面搬送ユニット６０方向に搬送するため、反転モータ６００は回転方向をＣＣＷに切り替えて駆動開始する。反転モータ６００は、反転両面センサ５９が両面搬送ユニット６０方向に搬送された用紙Ｐの後端を検知すると停止する。反転モータ６００は、二枚目以降の用紙に対しても同様のタイミングで動作する。

三枚目の用紙の表面への画像形成が終了し、三枚目の用紙が内排紙センサ４４の検知位置を通過した後に、裏面（第２面）に画像形成された一枚目の用紙が搬送される。裏面の画像形成が終了して内排紙センサ４４の検知位置を通過した一枚目の用紙は、排紙ユニット７０方向に搬送される。内排紙センサ４４が裏面の画像形成が終了した一枚目の用紙の先端を検知した後、用紙が外排紙ローラ７２に到達する前に排紙モータ６０１が駆動開始する。その後、排紙モータ６０１は、排紙センサ７５が機外へ排出する一枚目の用紙の後端を検知して、該用紙が外排紙ローラ７２を通過したタイミングで停止する。このときの排紙モータ６０１の回転方向はＣＷ方向であり、排紙前ローラ７３及び外排紙ローラ７２に駆動力が伝達されるように動作する。排紙モータ６０１は、二枚目以降の用紙に対しても同様のタイミングで動作する。

以上のように普通紙への両面印刷の場合、駆動アシスト無しモードによる動作となる。なお、本実施形態では排紙モータ６０１を間欠駆動としたが、排紙モータ６０１は、停止することなく連続的にＣＷ方向に駆動してもよい。また、本実施形態の両面印刷では、三枚目の用紙以降は、表面印刷済みの用紙と裏面印刷済みの用紙が交互に搬送されるものとする。

図１０（ｂ）は、厚紙が搬送される場合の各センサの検知結果と各モータの駆動制御信号を示す。両面印刷の場合、表面（第１面）への画像形成が終了して内排紙センサ４４の検知位置を通過した用紙Ｐは、反転両面ユニット５０方向へ搬送される。内排紙センサ４４が一枚目の用紙Ｐの先端を検知した後、反転センサ５８が用紙Ｐの先端を検知する前に、反転モータ６００と排紙モータ６０１が同時に駆動開始する。このとき、反転モータ６００がＣＷ方向、排紙モータ６０１がＣＣＷ方向に回転し、二つのモータの駆動力により反転ローラ５１が回転駆動される。反転モータ６００及び排紙モータ６０１は、反転両面センサ５９が用紙Ｐの後端を検知下タイミングで停止する。

その後、用紙Ｐを両面搬送ユニット６０方向に搬送するため、反転モータ６００は回転方向をＣＣＷに切り替えて駆動開始する。反転モータ６００は、反転両面センサ５９が両面搬送ユニット６０方向に搬送された用紙Ｐの後端を検知すると停止する。反転モータ６００は、二枚目以降の用紙に対しても同様のタイミングで動作する。

三枚目の用紙の表面への画像形成が終了し、三枚目の用紙が内排紙センサ４４の検知位置を通過した後に、裏面（第２面）に画像形成された一枚目の用紙が搬送される。裏面の画像形成が終了して内排紙センサ４４の検知位置を通過した一枚目の用紙は、排紙ユニット７０方向に搬送される。

内排紙センサ４４が裏面の画像形成が終了した一枚目の用紙の先端を検知するタイミングで、排紙モータ６０１が先行する用紙を反転両面ユニット５０へ引き込む。そのために、反転ローラ５１がアシスト駆動される。排紙モータ６０１は、反転両面センサ５９が先行する用紙の後端を検知したタイミングで停止する。その後、排紙モータ６０１は、回転方向をＣＷ方向に切り替えて駆動開始する。なお、用紙が排紙センサ７５の検知位置に到達する前に排紙モータ６０１が駆動開始する。その後、排紙モータ６０１は、排紙センサ７５が機外に排出される用紙の後端を検知し、用紙が外排紙ローラ７２の検知位置を通過したタイミングで停止する。

以上のように厚紙への両面印刷の場合、駆動アシスト有りモードによる動作となる。そのために、排紙モータ６０１が反転ローラ５１をアシスト駆動する。

以上のように本実施形態の画像形成装置１００は、反転ローラ５１による用紙Ｐの搬送に高トルクが必要になる条件が満たされる場合に、本来、該部位における用紙Ｐの搬送に用いられないモータ（駆動源）の駆動力により、搬送をアシストする。高トルクが必要になる条件とは、例えば搬送ガイド７６のような屈曲部への用紙Ｐの搬送や、厚紙のような搬送に高トルクが必要になる種類の用紙の搬送である。駆動力のアシストにより、高トルクが必要になる条件が満たされる場合であっても、用紙Ｐを安定して搬送することが可能となる。このように画像形成装置１００は、新たな駆動源の追加や大幅なコストアップをすることなく、用紙搬送のための駆動力の高出力化が可能となる。

上記の説明では、搬送ガイド７６を用紙が通過する場合の駆動力のアシストについて説明した。駆動力のアシストは、この位置以外にも、例えば反転ローラ５２と両面搬送ローラ６１との間の経路や、両面搬送ローラ６５と搬送ローラ２４との間の経路のような位置でも行われてもよい。これらの位置であっても、厚紙を搬送する際に、両面搬送ローラ６１や搬送ローラ２４の駆動力を、これらのローラに駆動力を与える本来のモータ以外のモータから与えるようにしてもよい。

本実施形態の用紙搬送装置は、画像形成装置１００の他にも、用紙を搬送する構成を備える装置であればどのような装置であっても適用可能である。例えば、搬送ガイドに屈曲部を備えるスキャナ等の画像読取装置にも本実施形態の用紙搬送装置は適用可能である。この場合、画像読取時の用紙（原稿）の搬送速度を安定させるために、適切な搬送速度の制御や位置制御が行われる。

Claims (11)

1. 用紙を搬送する第１搬送ローラと、
   前記第１搬送ローラに駆動力を与えて前記第１搬送ローラを回転駆動する第１駆動手段と、
   前記第１駆動手段から前記第１搬送ローラへ駆動力を伝達する第１伝達機構と、
   前記用紙を搬送する第２搬送ローラと、
   前記第２搬送ローラに駆動力を与えて前記第２搬送ローラを回転駆動する第２駆動手段と、
   前記第２駆動手段から前記第２搬送ローラへ駆動力を伝達する第２伝達機構と、
   前記第２駆動手段から前記第１搬送ローラへ駆動力を伝達することができる第３伝達機構と、
   前記第１駆動手段と前記第２駆動手段の動作を制御する制御手段と、を備えており、
   前記制御手段は、前記第１搬送ローラによる前記用紙の搬送に高トルクが必要になる条件が満たされる場合に、前記第２駆動手段による駆動力を前記第３伝達機構を介して前記第１搬送ローラに伝達することで、前記第１搬送ローラを前記第１駆動手段による駆動力と前記第２駆動手段による駆動力で回転駆動することを特徴とする、
   用紙搬送装置。
2. 前記制御手段は、前記第２駆動手段から前記第２伝達機構を介して前記第２搬送ローラに駆動力が伝達されていないときに、前記第２駆動手段による駆動力を前記第３伝達機構を介して前記第１搬送ローラに伝達することを特徴とする、
   請求項１記載の用紙搬送装置。
3. 前記第２駆動手段は、第１方向と第２方向の二方向に回転可能であり、前記第１方向に回転する場合に前記第２伝達機構を介して前記第２搬送ローラに駆動力が伝達され、前記第２方向に回転する場合に前記第３伝達機構を介して前記第１搬送ローラに駆動力が伝達されることを特徴とする、
   請求項１又は２記載の用紙搬送装置。
4. 前記第２伝達機構は、前記第２駆動手段に接続されるギアと前記第２搬送ローラに接続されるワンウェイクラッチギアを有しており、前記第２駆動手段が前記第１方向に回転する場合に前記第２駆動手段の駆動力を前記第２搬送ローラへ伝達し、
   前記第３伝達機構は、アイドラギアとワンウェイクラッチギアを有しており、前記第２駆動手段が前記第２方向に回転する場合に前記第２駆動手段の駆動力を前記第１搬送ローラへ伝達することを特徴とする、
   請求項３記載の用紙搬送装置。
5. 前記第２伝達機構の前記ギアと前記第３伝達機構の前記アイドラギアが連結されており、前記アイドラギアに連結されるアイドラギア軸が前記第３伝達機構の前記ワンウェイクラッチギアを軸支するように構成されることを特徴とする、
   請求項４記載の用紙搬送装置。
6. 前記第１伝達機構は、前記第１駆動手段に接続されるギアと前記第１搬送ローラに接続される二段ギアを有しており、前記二段ギアと前記第３伝達機構の前記ワンウェイクラッチギアが連結されていることを特徴とする、
   請求項５記載の用紙搬送装置。
7. 前記制御手段は、前記第２駆動手段による駆動力を前記第３伝達機構を介して前記第１搬送ローラに伝達させる際に、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段を同時に駆動開始させることを特徴とする、
   請求項１～６のいずれか１項記載の用紙搬送装置。
8. 前記第１搬送ローラは、第１搬送ガイドを搬送される前記用紙を第２搬送ガイドへ搬送し、且つ回転方向を切り替えることで前記第２搬送ガイドを搬送される前記用紙を第３搬送ガイドへ搬送し、
   前記第２搬送ローラは、前記第３搬送ガイドに前記用紙を搬送し、
   前記制御手段は、前記第１搬送ローラが前記第１搬送ガイドから前記第２搬送ガイドへ前記用紙を搬送する場合に、前記第３伝達機構により前記第２駆動手段の駆動力を前記第１搬送ローラへ伝達し、前記第２搬送ローラが前記第３搬送ガイドに前記用紙を搬送する場合に、前記第２伝達機構により前記第２駆動手段の駆動力を前記第２搬送ローラへ伝達することを特徴とする、
   請求項１～７のいずれか１項記載の用紙搬送装置。
9. 前記制御手段は、前記用紙の坪量が所定量以上の場合に、前記第１搬送ローラによる前記用紙の搬送に高トルクが必要になる条件が満たされると判断することを特徴とする、
   請求項１～８のいずれか１項記載の用紙搬送装置。
10. 前記制御手段は、前記用紙の搬送方向で前記第１搬送ローラの上流側の搬送ガイドが屈曲している場合に、前記第１搬送ローラによる前記用紙の搬送に高トルクが必要になる条件が満たされると判断することを特徴とする、
    請求項１～９のいずれか１項記載の用紙搬送装置。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の用紙搬送装置と、
    用紙に画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする、
    画像形成装置。

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